論文の概要: Tunable photon scattering by qubit-photon bound states in a photonic crystal waveguide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.20300v1
• Date: Mon, 30 Sep 2024 13:57:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-10-02 12:56:53.649437
• Title: Tunable photon scattering by qubit-photon bound states in a photonic crystal waveguide
• Title（参考訳）: フォトニック結晶導波路における量子光子境界状態による波長可変光子散乱
• Authors: Guo-Zhu Song, Lin-Xiong Wang, Jing-Xue Zhang, Hai-Rui Wei, Wei Nie,
• Abstract要約: フォトニック結晶の導波路の近くに閉じ込められた量子放出体は、新しい量子物質-光インターフェースを実現するためのエキサイティングなプラットフォームとして最近登場した。 任意の空間分離を持つ一対の2層原子に結合したフォトニック結晶導波路における波長可変光子散乱について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4147692590403246
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Quantum emitters trapped near photonic crystal waveguides have recently emerged as an exciting platform for realizing novel quantum matter-light interfaces. Here we study tunable photon scattering in a photonic crystal waveguide coupled to a pair of two-level atoms with an arbitrary spatial separation. In the weak-excitation regime, we give the energy levels and their decay rates into the waveguide modes in the dressed basis, which both depend on the distance between the two atoms. We focus on the Bragg case and anti-Bragg case, where subradiant and superradiant states are produced and perfect transmission with a $\pi$ phase shift may occur on resonance. We observe quantum beats in the photon-photon correlation function of the reflected field in the anti-Bragg case. Moreover, the frequencies of quantum beats can be controlled due to the tunability of the bound states via the dispersion engineering of the structure. We also quantify the effects of the system imperfections, including the deviation in the distance between the two atoms and the asymmetry in the atomic decay rates into the waveguide modes. With recent experimental advances in the superconducting microwave transmission lines, our results should soon be realizable.
• Abstract（参考訳）: フォトニック結晶の導波路の近くに閉じ込められた量子放出体は、新しい量子物質-光インターフェースを実現するためのエキサイティングなプラットフォームとして最近登場した。 ここでは、任意の空間分離を持つ一対の2レベル原子に結合したフォトニック結晶導波路における波長可変光子散乱について検討する。 弱い励起状態では、2つの原子間の距離に依存する波形モードにエネルギーレベルと崩壊率を与える。 サブラディアント状態とスーパーラディアント状態が生成され、共鳴で$\pi$の位相シフトを伴う完全透過が生じるブラッグ症例と抗ブラッグ症例に焦点を当てた。 反ブラッグの場合,反射場における光子-光子相関関数の量子ビートを観測した。 さらに、量子ビートの周波数は、構造体の分散工学を通して境界状態のチューニング性によって制御できる。 また、2つの原子間の距離のずれや、原子崩壊速度の非対称性による導波路モードへの偏差を含む、系の不完全性の影響を定量化する。 超伝導マイクロ波伝送線路の最近の実験的進歩により、我々の成果はすぐに実現できるはずである。

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